(57)【要約】【課題】  センサ開口幅のバラツキを抑えることができ、色ムラや感度ムラを抑制することができる固体撮像素子の製造方法を提供する。【解決手段】  垂直転送部４上に形成された転送電極６をタングステン膜９で埋め込みを行い、汎用のフォトリソグラフィー技術を用いてタングステン膜上にレジストパターンを形成する。続いて、タングステン膜の等方性エッチングを行った後に、タングステン膜の異方性エッチングを行う。その後、レジスト１０を剥離してＢＰＳＧ膜１１を成膜する。【選択図】    図１
2005129671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換を行うセンサ部と、
該センサ部以外を遮光する遮光膜とを有し、
該遮光膜の形成工程前に前記センサ部周囲に段差が生じる固体撮像素子の製造方法において、
前記遮光膜の形成工程で前記固体撮像素子表面に前記センサ部周囲の段差を略平面にするよう前記遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜にフォトレジストを塗布する工程と、
フォトリソグラフィー技術を用いて、前記フォトレジストにレジストパターンを形成する工程と、
該フォトレジストで被覆された遮光膜の異方性エッチングを行う工程とを備える
ことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【請求項２】
光電変換を行うセンサ部と、
該センサ部以外を遮光する遮光膜とを有し、
該遮光膜の形成工程前に前記センサ部周囲に段差が生じる固体撮像素子の製造方法において、
前記遮光膜の形成工程で前記固体撮像素子表面に前記センサ部周囲の段差を略平面にするよう前記遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜にフォトレジストを塗布する工程と、
フォトリソグラフィー技術を用いて、前記フォトレジストにレジストパターンを形成する工程と、
該フォトレジストで被覆された遮光膜の等方性エッチングを行う工程と、
等方性エッチングが行われた前記遮光膜の異方性エッチングを行う工程とを備える
ことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は固体撮像素子の製造方法に関する。詳しくは、エッチングによりセンサ部の遮光膜を除去する固体撮像素子の製造方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
２次元イメージセンサを備えデジタルスチールカメラに用いられる固体撮像素子を使用した固体撮像装置では、受光部として光電変換を行うセンサの列方向（縦方向）の配列にそれぞれ隣接対応して読み出された電荷の垂直方向の転送を行う垂直転送部が配置され、これら複数の垂直転送部には電荷を水平方向に転送する水平転送部が接続配置されており、センサから垂直転送部に読み出され水平転送部に転送された電荷は、１フィールド毎に水平転送部によって転送され、受光信号として読み出される。
【０００３】
以下、図面を用いて従来の固体撮像素子の製造プロセスについて説明する（例えば、特許文献１参照）。
従来の固体撮像素子の製造プロセスでは、先ず、図３（ａ）で示す様に、ｎ型シリコン基板１０１の表面にボロンをイオン注入し、その後熱拡散することによってｐ型のウェル１０２を形成する。続いて、図３（ｂ）で示す様に、熱酸化によりゲート酸化膜１０３を形成した後に、レジスト（図示せず）をマスクとしてｎ型不純物のイオン注入を行い、垂直転送部１０４を形成する。
【０００４】
次に、図３（ｃ）に示す様に、転送電極となる多結晶シリコン膜を堆積し、この多結晶シリコン膜を電極パターンにエッチングを行った後に、転送電極の表面を熱酸化して酸化膜１０５を形成する。続いて、再度、多結晶シリコン膜の堆積、エッチング及び転送電極表面の熱酸化を行い、図３（ｄ）で示す様な、２層構造の転送電極１０６を形成する。
【０００５】
次に、図３（ｅ）に示す様に、レジスト（図示せず）をマスクとしてイオン注入を行い、センサとなるｎ型領域１０７を形成すると共に、同様にしてｐ型領域１０８を形成する。
【０００６】
次に、図４（ａ）で示す様に、全面にタングステンまたはアルミニウム等の高融点金属、または高融点金属のシリサイド等の遮光膜１０９を形成した後、全面にレジスト１１０を塗布し、汎用のフォトリソグラフィー技術によって図４（ｂ）で示す様にセンサ領域が開口したレジストパターンを形成する。
【０００７】
その後、パターンを形成したレジストをマスクとして遮光膜のエッチングを行った後にレジストを剥離し、ＢＰＳＧ膜１１１を成膜することによって図４（ｃ）で示す様な固体撮像素子を得ることができる。
【０００８】
【特許文献１】特開平４−３６３０６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記した従来の固体撮像素子の製造プロセスでは、センサ開口周囲の段差の影響によって、遮光膜の上層に塗布したレジストにフォトリソグラフィー技術を用いて開口を行う際のバラツキが大きく、レジストパターンのバラツキが大きな状態で遮光膜のエッチングを行うためにセンサ開口幅のバラツキが大きくなり、色ムラや感度ムラの原因となるといった不具合があった。
【００１０】
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、センサ開口幅のバラツキを抑え、色ムラや感度ムラを抑制することができる固体撮像素子の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明に係る固体撮像素子の製造方法は、光電変換を行うセンサ部と、該センサ部以外を遮光する遮光膜とを有し、該遮光膜の形成工程前に前記センサ部周囲に段差が生じる固体撮像素子の製造方法において、前記遮光膜の形成工程で前記固体撮像素子表面に前記センサ部周囲の段差を略平面にするよう前記遮光膜を形成する工程と、前記遮光膜にフォトレジストを塗布する工程と、フォトリソグラフィー技術を用いて、前記フォトレジストにレジストパターンを形成する工程と、該フォトレジストで被覆された遮光膜の異方性エッチングを行う工程とを備える。
【００１２】
ここで、遮光膜の形成工程で固体撮像素子表面にセンサ部周囲の段差を略平面にするように遮光膜を形成することによって、センサ部周囲の段差の影響を受けることなくレジストのパターニングを行うことが可能である。
また、フォトレジストで被覆された遮光膜の異方性エッチングを行うことによって、遮光膜にセンサ開口を形成することができる。
【００１３】
また、本発明に係る固体撮像素子の製造方法は、光電変換を行うセンサ部と、該センサ部以外を遮光する遮光膜とを有し、該遮光膜の形成工程前に前記センサ部周囲に段差が生じる固体撮像素子の製造方法において、前記遮光膜の形成工程で前記固体撮像素子表面に前記センサ部周囲の段差を略平面にするよう前記遮光膜を形成する工程と、前記遮光膜にフォトレジストを塗布する工程と、フォトリソグラフィー技術を用いて、前記フォトレジストにレジストパターンを形成する工程と、該フォトレジストで被覆された遮光膜の等方性エッチングを行う工程と、等方性エッチングが行われた前記遮光膜の異方性エッチングを行う工程とを備える。
【００１４】
ここで、フォトレジストで被覆された遮光膜の等方性エッチングを行うことによって、電荷転送電極を埋め込んだ遮光膜に傾斜部を形成しセンサへの入射する光のけられを減らすことにより、センサでの集光量の増大を図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の固体撮像素子では、センサ開口幅のバラツキを抑えることができ、色ムラや感度ムラを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。本実施例ではセンサ周囲に２層構造の転送電極を配したＣＣＤ固体撮像素子を示したが、センサ周囲にありセンサを開口する遮光膜エッチング工程のエッチング精度に影響する段差であれば転送電極による段差に限定されない。
図１及び図２は本発明を適用した固体撮像素子の製造方法の一例を説明するための模式的な図である。本発明を適用した固体撮像素子の製造方法の一例では、先ず、上記した従来の固体撮像素子の製造方法と同様にして、図１（ａ）で示す様に、ｎ型シリコン基板１にｐ型のウェル２を形成し、ゲート酸化膜３、垂直転送部４、酸化膜５、２層構造の転送電極６、センサとなるｎ型領域７及びｐ型領域８を形成する。
【００１７】
次に、図１（ｂ）で示す様に、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）によって、全面に転送電極を埋め込むタングステン膜９を成膜する。
【００１８】
ここで、転送電極を埋め込む遮光膜は垂直転送部に直接入射光が入らない様に遮光機能を有すれば良く、必ずしもタングステン膜である必要は無く、アルミニウム等の高融点金属または高融点金属のシリサイド等であっても構わない。但し、膜厚が小さくても高い遮光機能を有すると共に、成膜及び開口が容易であるという点を考慮するとタングステン膜が優れている。
【００１９】
次に、タングステン膜の上層全面にレジスト１０を塗布し、汎用のフォトリソグラフィー技術によって図１（ｃ）で示す様にセンサ領域が開口したレジストパターンを形成する。
【００２０】
その後、パターン形成したレジストをマスクとして図２（ａ）で示す様にタングステン膜の等方性エッチングを行った後に、図２（ｂ）で示す様にタングステン膜の異方性エッチングを行うことによってセンサ領域を開口した後にレジストを剥離し、ＢＰＳＧ膜１１を成膜することによって図２（ｃ）で示す様な固体撮像素子を得ることができる。
【００２１】
ここで、センサ領域のための開口を形成するのみであれば、パターンを形成したレジストをマスクとしてタングステン膜の異方性エッチングを行えば充分であり、異方性エッチングの前に等方性エッチングを行う必要はないといえる。但し、パターンを形成したレジストをマスクとしてタングステン膜の等方性エッチングを行うことによって、転送電極とセンサ開口部との段差を略平面にしているタングステン膜に図２（ａ）中符号ａで示す傾斜部を形成することができ、この傾斜部が形成されることによって遮光膜の角部での入射光のけられを低減しセンサに光が入射し易くなり、センサでの集光量の増大を図ることができるために、異方性エッチングを行うことによりセンサ領域のための開口を形成する前に等方性エッチングを行うことによりタングステン膜に傾斜部を形成した方が好ましい。
【００２２】
上記した本発明を適用した固体撮像素子では、タングステン膜で転送電極によるセンサ開口部との段差を略平面にしており、レジストを形成する面が平坦であり２層構造の転送電極の段差の影響を受けることなくレジストにフォトリソグラフィー技術を用いて開口を行うことができるために、レジストパターンの開口のバラツキが少ない。従って、センサ開口幅のバラツキの低減を図ることができ、色ムラや感度ムラ等の不良発生の低減が可能となる。
【００２３】
また、センサ開口のみならず遮光膜であるタングステンの膜厚もセンサ間で均一化ＢＰＳＧ膜の厚みについてのバラツキも抑えることができる。
即ち、従来の固体撮像素子の製造方法にあっては、転送電極のバラツキがそのままＢＰＳＧ膜の厚みのバラツキに影響していたのに対して、本発明を適用した固体撮像素子の製造方法では、転送電極をタングステン膜でセンサ開口部との段差を略平面にすることによってタングステン膜より前にある転送電極の製造工程で転送電極の厚み、幅等の形状にバラツキが生じたとしてもタングステン膜で転送電極のバラツキを緩和することができるために、ＢＰＳＧ膜の厚みのバラツキを抑えることができる。なお、ＢＰＳＧ膜の厚みのバラツキを抑えることによっても色ムラや感度ムラ等の不良発生の低減が更に可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を適用した固体撮像素子の製造方法の一例を説明するための模式的な図（１）である。
【図２】本発明を適用した固体撮像素子の製造方法の一例を説明するための模式的な図（２）である。
【図３】従来の固体撮像素子の製造方法を説明するための模式的な図（１）である。
【図４】従来の固体撮像素子の製造方法を説明するための模式的な図（２）である。
【符号の説明】
【００２５】
１  ｎ型シリコン基板
２  ウェル
３  ゲート酸化膜
４  垂直転送部
５  酸化膜
６  転送電極
７  ｎ型領域
８  ｐ型領域
９  タングステン膜
１０  レジスト
１１  ＢＰＳＧ膜
【図１】
2005129671.tif 000003
【図２】
2005129671.tif 000004
【図３】
2005129671.tif 000005
【図４】
2005129671.tif 000006